变压器基于微机综保装置的比率差动装置设计调试

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1、变压器基于微机综保装置的比率差动装置设计调试（1.天津荣程众和能源股份有限公司天津300352;2.天津荣程联合钢铁集团有限公司天津300352）变压器是十分重要且贵重的电力设备，电力部门中使用相当普遍。变压器如发生故障将给供电的可靠性带来严重的后果，因此在变压器上应装设灵敏、快速、可靠和选择性好的保护装置。大中型电力变压器上装设的保护一般有两类：一种为主保护，如速断保护,差动保护；另一种称后备保护，如过电流保护、低电压启动的过流保护等。由于主变差动用CT、主变铭牌标称变比与实际变比存在误差及匹配问题，主

2、变差动回路亦不可避免地存在不平衡电流，除去以上引起不平衡电流的因素之外，还需考虑到主变区外故障时短路电流的增大可能导致CT磁饱和的情况，此时CT己不能正确反映故障侧电流，差流己无法正确平衡，极有可能造成差动保护误动作。故而微机保护往往采用比率制动式差动继电器，其动作特性为：动作电流随着不平衡电流的增大而按比率增大，并且增长速率快于不平衡电流的增长速率。基木电路为引入区外短路电流作为制动电流，以差动电流为动作电流；当区外故障电流增大时，制动电流也随之增大，从而有效遏制主变区外故障时差动保护误动作的情况发生。

3、关键词：继电保护比率差动保护变压器保护电流互感器一、差动保护装置的基木原理：一般地，对于Y/△接线方式的变压器，定义电流的正方向为自母线流向变压器，其差动保护的接线如下图所示，该接线图中包含了两个方面的内容:1）由于Y/△接线方式，导致两侧CT一次电流之间出现一定的相位偏移,所以应对Y侧CT一次电流进行相位补偿；2）由于II、12所在侧的电压等级不同，所以二者的冇名值不能直接进行运算，二者必须归算到冋一电压等级。一般的处理方法为将12归算到II侧（通常即高压侧）；针对以上两点，传统的方法是通过将丫侧的CT

4、作△接，同吋△侧的CT作丫接实现相位补偿，由此而导致的丫侧电流放大倍则结合CT变比的选择以及CT的不平衡补偿完成，最后将处理后的电流引入保护。这种保护装置己经逐渐被淘汰了，在此就不介绍了；随着微机型变压器差动保护的出现，为了简化现场接线，通常要求变压器各侧CT均按星型接线方式，CT极性端均指向同一方向（如母线侧），然后将各侧的CT二次电流ll&、2l&直接引入保护，而以上关于相位和CT变比的不平衡补偿则在保护内部通过软件进行补偿。图1变压器微机型差动保护接线示意图为便于分析理解，由图1定义

5、的12a、12b、12c正方向便得到图4的向量图（以便于和许多介绍变压器差动保护原理的资料均按图4的画法一致）；实际上，变压器微机保护正常运行情况下采集!2aJ2bJ2c到与图4中的12a、12b、12c向量分别反180°,图6中情况也应一•样，故下面公式（2）的差动方程公式中是“+”号。由图1、2、3可知，正常运行吋，直接引入变压器微机保护的CT二次电流Ila和I2a、11b和I2b、11c和12c对应相之间既存在着相位的差异，大小也不相同，是不能直接进行差流运算的，为了从理论上保证此吋的差流为

6、0,必须对丫侧电流进行相位补偿，同吋将△侧电流归算到丫侧后结合CT变比选择进行电流大小的不平衡补偿。通过以上的推导可知，流入保护装置的电流之间的关系。同理可推其他接线方式。二、变压器互感器的试验和二次的检查变压器的差动保护得以实现还需要对变压器的本体和变压器两端的互感器的特性做试验。并检查电流冋路的可靠和正确，跳闸冋路的检查。在做通电检验前须做好以下工作：1、变压器本体试验完成（绝缘检査、变比试验、直流电阻测量等）2、互感器试验完成（包含极性、变比、励磁特性、），互感器保护级别一致。3、电流冋路校线完成，

7、所接的互感器极性正确。由于比率制动式纵差保护的动作电流较小，任一侧互感器二次端子开路，必然引起保护误动跳闸，同时还可能引发很高的二次过压（因为di=dt非常大），有时甚至造成火灾，后果十分严重，因此二次端子一定要拧紧，有的单位还在安装时加用弹簧垫圈。装在人型水轮发电机机壳的差动保护用电流互感器二次端子在用螺丝拧紧后还用特种化学涂料固定，以防运行中由于机组震动而松开。为防止大型电流互感器二次开路过电压，曾推荐使用非电性压敏电阻，在互感器正常运行时，二次电压不高，该电阻值很大，近于开路，完全不影响继电保护的正

8、常工作；当互感器二次开路引起过电压时，非线性电阻阻值急剧下降，有效扼制了过电压数值。实际运行表明：由于该非线性电阻质量不合格，性能不稳定，经过一段吋间运行后，阻值逐步下降，互感器二次电流被分流，三项非线性电阻特性变换不可能一致，将产生虚假的二次负序电流（一次三相电流对称），造成负序电流等保护误动作：如果一相两侧互感器的非线性电阻特性变化不一致则纵差保护可能误动变压器差动冋路通电检查前，需要将变压器低压侧短接，用变压器本身的短路